Особенности изменения фазы поляризованной ЭМ-волны оптического диапазона на границе раздела двух диэлектрических сред


https://doi.org/10.24108/rdeng.0118.0000128

Полный текст:


Аннотация

Фазовый сдвиг, который происходит при отражении и преломлении поляризованных ЭМ волн на границе раздела диэлектрических сред является сложно измеримым напрямую эффектом. Применение метода моделирования ЭМ – волн с помощью «сгустка Хевисайда» (прямоугольного импульса) позволяет приблизить результаты решения данной задачи к свойствам реального источника излучения, обладающего немонохроматичностью.

В работе предложен интерференционный метод регистрации изменения фазы, отраженных поляризованных ЭМ-волн от границы раздела диэлектрических сред. Метод позволяет обнаружить влияние плоскости поляризации и угла падения на изменение фазы волны при отражении и преломлении от границы раздела сред.

В результате наблюдения интерференции в тонких пленках в отраженном свете для двух видов линейно поляризованных волн в плоскости падения (p-волна) и перпендикулярно плоскости падения (s-волна.) было доказано, что для s-волны при всех, наблюдаемых экспериментально углах падения, фаза волны при отражении от более оптически плотной среды меняется на противоположную, а для p-волны фаза волны при отражении зависит от угла падения. Фаза отраженной p-волны при углах падения от 0 до αБ (угол Брюстера) не меняется, а при углах падения от αБ до π/2 меняется на противоположную. Полученные результаты согласуются с выводами теории.

Результаты работы представляют интерес при наблюдении отраженной ЭМ – волны от диэлектрических объектов. Применение анализатора для индикации s- волны или р- волны по сдвигу фазы можно установить, что угол отражения больше или меньше угла Брюстера и повысить точность в определении значения , а по нему и относительный показатель преломления отражающей среды. Также это поможет исключить ошибку в определении фазы отраженной поляризованной ЭМ волны при юстировке оптических приборов. Например, при применении отражающих зеркал, использующих многослойные диэлектрические покрытия, при отражении от просветленных поверхностей, при наблюдении отраженных ЭМ волн от удаленных астрономических объектов.


Об авторах

С. Л. Тимченко
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Тимченко Светлана Леонидовна

доцент кафедры физики, 

SPIN - код 7543-4107



Н. А. Задорожный
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Задорожный Николай Антонович

доцент кафедры физики



Ф. В. Скрипник

Россия


Е. В. Корогодина
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Корогодина Елена Владимировна

ст. преподаватель кафедры физики



Список литературы

1. Льоцци М. История физики: пер. с итал. М.: Мир, 1970. 464 с. [Gliozzi M. Storia della fisica. Torino, 1963].

2. Lorentz H.A. Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht. Doct. diss. Arnhem: Van der Zande, 1875.

3. Толмачев В.В., Скрипник Ф.В., Корогодина Е.В., Солдатенко И.Г. Распространение электромагнитного сгустка Хевисайда в изотропной однородной непроводящей среде // Технологии инженерных и информационных систем. 2015. № 4. С. 16-23.

4. Heaviside O. Electromagnetic theory. Vol. 1-2. L.: The Electrician Publ. Co., 1893 – 1899.

5. Болотовский Б.М., Серов А.В. Излучение сверхсветовых источников в вакууме // Успехи физических наук. 2005. Т. 175. № 9. С. 943–955. DOI: 10.3367/UFNr.0175.200509c.0943

6. Heaviside O. Electromagnetic theory. Vol. 3. L.: The Electrician Publ. Co., 1912. 519 p.

7. Колоколов А.А. Формулы Френеля и принцип причинности // Успехи физических наук. 1999. Т. 169. № 9. С. 1025-1034. DOI: 10.3367/UFNr.0169.199909e.1025

8. Cybulski R.F., Silverman M.P. Investigation of light amplification by enhanced internal reflection. Part I: Theoretical reflectance and transmittance of an exponentially nonuniform gain region // J. of the Optical Soc. of America. 1983. Vol. 73. No. 12. Pp. 1732-1738. DOI: 10.1364/JOSA.73.001732

9. Huard S. Exchanged momentum between moving atoms and a surface wave: Theory and experiment // Canadian J. of Physics. 1979. Vol. 57. No. 5. Pp. 612-618. DOI: 10.1139/p79-088

10. Ertan Salik. Quantitative investigation of Fresnel reflection coefficients by polarimetry // Amer. J. of Physics. 2012. Vol. 80. No. 3. Pp. 216-224. DOI: 10.1119/1.3672851


Дополнительные файлы

Для цитирования: Тимченко С.Л., Задорожный Н.А., Скрипник Ф.В., Корогодина Е.В. Особенности изменения фазы поляризованной ЭМ-волны оптического диапазона на границе раздела двух диэлектрических сред. Радиостроение. 2018;(1):29-38. https://doi.org/10.24108/rdeng.0118.0000128

For citation: Timchenko S.L., Zadorozhniy N.A., Skripnik F.V., Korogodina E.V. Some Phase-shift Peculiarities of Polarized EM Wave Reflected from Dielectric Interface. Radio Engineering. 2018;(1):29-38. (In Russ.) https://doi.org/10.24108/rdeng.0118.0000128

Просмотров: 45

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-926X (Online)